一種自動(dòng)水平平衡機(jī)器人的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)水平平衡機(jī)器人，包括車(chē)底盤(pán)和設(shè)置在車(chē)底盤(pán)上的置物架，所述車(chē)底盤(pán)前端和后端均設(shè)有兩個(gè)前輪和驅(qū)動(dòng)后輪，其還包括相互配合支撐置物架的支撐機(jī)構(gòu)和水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述支撐機(jī)構(gòu)一端與車(chē)底盤(pán)固定連接，支撐機(jī)構(gòu)另一端與置物架底部轉(zhuǎn)動(dòng)連接，水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置在車(chē)底盤(pán)上，并與置物架連接用于調(diào)節(jié)置物架俯仰以保持置物架水平平衡。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，通過(guò)水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)置物架前端俯仰，使得置物架在凹凸不平的地面上和在0°-30°斜坡上上下坡時(shí)可以始終保持自動(dòng)水平平衡，從而有效克服了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由于載重的不均衡、前端俯仰以及行駛中轉(zhuǎn)彎產(chǎn)生的向心力等原因而導(dǎo)致的失衡問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種自動(dòng)水平平衡機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)水平平衡機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)機(jī)器人行業(yè)起步比較晚，與國(guó)外尚有一定的差距，對(duì)于機(jī)器人行走機(jī)構(gòu)中，輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)、履帶式移動(dòng)都是現(xiàn)有的比較成熟的設(shè)計(jì)，其中，輪式移動(dòng)機(jī)構(gòu)具有與地面摩擦力小，移動(dòng)速度大，適應(yīng)性差的特點(diǎn)?，F(xiàn)有的餐廳服務(wù)機(jī)器人多用于輸送食物或餐具，由于其大多只能在平地上運(yùn)行，如遇凹凸不平的平面或上下斜坡，重力會(huì)使前后輪分配不均勻，導(dǎo)致機(jī)器人失衡，造成置物架隨之上下抖動(dòng)或者前端俯仰傾斜，從而造成放置于置物架上的物品失去水平平衡以致掉落的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計(jì)合理，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)水平平衡的自動(dòng)水平平衡機(jī)器人。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]—種自動(dòng)水平平衡機(jī)器人，其包括車(chē)底盤(pán)和設(shè)置在車(chē)底盤(pán)上的置物架，所述車(chē)底盤(pán)前端和后端均設(shè)有兩個(gè)前輪和驅(qū)動(dòng)后輪，其還包括相互配合支撐置物架的支撐機(jī)構(gòu)和水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述支撐機(jī)構(gòu)一端與車(chē)底盤(pán)固定連接，支撐機(jī)構(gòu)另一端與置物架底部轉(zhuǎn)動(dòng)連接，水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置在車(chē)底盤(pán)上，并與置物架連接用于調(diào)節(jié)置物架俯仰以保持置物架水平平衡。
[0006]所述水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)、滾珠絲桿螺母副、絲桿安裝座和俯仰軸，所述絲桿安裝座和步進(jìn)電機(jī)分別設(shè)置在車(chē)底盤(pán)的前端和后端，滾珠絲桿螺母副的絲桿一端與步進(jìn)電機(jī)輸出軸連接，滾珠絲桿螺母副的絲桿另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在絲桿安裝座上，所述俯仰軸一端與滾珠絲桿螺母副的螺母連接，俯仰軸另一端與置物架底部連接，所述步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)滾珠絲桿螺母副的絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)滾珠絲桿螺母副的螺母前后移動(dòng)，滾珠絲桿螺母副的螺母通過(guò)俯仰軸帶動(dòng)置物架俯仰。
[0007]所述滾珠絲桿螺母副的絲桿一端通過(guò)聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)輸出軸連接。
[0008]所述俯仰軸為兩根，兩根俯仰軸一端分別鉸接在滾珠絲桿螺母副的螺母兩側(cè)，兩根俯仰軸另一端分別鉸接在置物架底部前端。
[0009]所述車(chē)底盤(pán)前端設(shè)有用于采集路況信息的陀螺儀傳感器，所述陀螺儀傳感器與步進(jìn)電機(jī)連接。
[0010]所述支撐機(jī)構(gòu)包括一支撐架和兩個(gè)支撐座，兩個(gè)支撐座分別設(shè)置在車(chē)底盤(pán)中部的兩側(cè)，支撐架兩端分別與兩個(gè)支撐座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，支撐架上設(shè)有兩個(gè)以上用于支撐置物架的支腳。
[0011]所述前輪為萬(wàn)向輪。
[0012]所述置物架設(shè)有多個(gè)用于置物的置物層板。
[0013]本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案，采用兩個(gè)驅(qū)動(dòng)后輪的設(shè)計(jì)，使得機(jī)器人的動(dòng)力輸出及操控性比較好，尤其是在彎道、爬坡時(shí)表現(xiàn)比較好;滾珠絲桿螺母副的設(shè)計(jì)，摩擦系數(shù)小，消除了在傳動(dòng)過(guò)程中可能出現(xiàn)的爬行現(xiàn)象，能夠?qū)⒉竭M(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)帶動(dòng)滾珠絲桿螺母副絲桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)化為帶動(dòng)滾珠絲桿螺母副螺母的前后直線運(yùn)動(dòng)，從而拉動(dòng)俯仰軸帶動(dòng)置物架前端俯仰，使得置物架能及時(shí)、靈敏、有效地俯仰以保持自動(dòng)水平平衡。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，通過(guò)水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)置物架前端俯仰，使得置物架在凹凸不平的地面上和在0° -30°斜坡上上下坡時(shí)可以始終保持自動(dòng)水平平衡，從而有效克服了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由于載重的不均衡、前端俯仰以及行駛中轉(zhuǎn)彎產(chǎn)生的向心力等原因而導(dǎo)致的失衡問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0014]現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述:
[0015]圖1為本實(shí)用新型自動(dòng)水平平衡機(jī)器人的主視示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型自動(dòng)水平平衡機(jī)器人的右視示意圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型自動(dòng)水平平衡機(jī)器人的車(chē)底盤(pán)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1-3之一所示，本實(shí)用新型包括車(chē)底盤(pán)I和設(shè)置在車(chē)底盤(pán)I上的置物架2，所述車(chē)底盤(pán)I前端和后端均設(shè)有兩個(gè)前輪3和驅(qū)動(dòng)后輪4，其還包括相互配合支撐置物架2的支撐機(jī)構(gòu)5和水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6，所述支撐機(jī)構(gòu)5—端與車(chē)底盤(pán)I固定連接，支撐機(jī)構(gòu)5另一端與置物架2底部轉(zhuǎn)動(dòng)連接，水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6設(shè)置在車(chē)底盤(pán)I上，并與置物架2連接用于調(diào)節(jié)置物架2俯仰以保持置物架2水平平衡。
[0019]所述水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6包括步進(jìn)電機(jī)61、滾珠絲桿螺母副62、絲桿安裝座63和俯仰軸64，所述絲桿安裝座63和步進(jìn)電機(jī)61分別設(shè)置在車(chē)底盤(pán)I的前端和后端，滾珠絲桿螺母副62的絲桿621—端與步進(jìn)電機(jī)61輸出軸連接，滾珠絲桿螺母副62的絲桿621另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在絲桿安裝座63上，所述俯仰軸64—端與滾珠絲桿螺母副62的螺母622連接，俯仰軸64另一端與置物架2底部連接，所述步進(jìn)電機(jī)61轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)滾珠絲桿螺母副62的絲桿621轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)滾珠絲桿螺母副62的螺母622前后移動(dòng)，滾珠絲桿螺母副62的螺母622通過(guò)俯仰軸64帶動(dòng)置物架2俯仰。
[0020]所述滾珠絲桿螺母副62的絲桿621—端通過(guò)聯(lián)軸器(圖中未標(biāo)注)與步進(jìn)電機(jī)61輸出軸連接。
[0021]所述俯仰軸64為兩根，兩根俯仰軸64—端分別鉸接在滾珠絲桿螺母副62的螺母622兩側(cè)，兩根俯仰軸64另一端分別鉸接在置物架2底部前端。
[0022]所述車(chē)底盤(pán)I前端設(shè)有用于采集路況信息的陀螺儀傳感器(圖中未示出)，所述陀螺儀傳感器與步進(jìn)電機(jī)61連接。
[0023]所述支撐機(jī)構(gòu)5包括一支撐架51和兩個(gè)支撐座52，兩個(gè)支撐座52分別設(shè)置在車(chē)底盤(pán)I中部的兩側(cè)，支撐架51兩端分別與兩個(gè)支撐座52轉(zhuǎn)動(dòng)連接，支撐架51上設(shè)有兩個(gè)以上用于支撐置物架2的支腳53。
[0024]所述前輪3為萬(wàn)向輪。
[0025]所述置物架2設(shè)有多個(gè)用于置物的置物層板21。
[0026]本實(shí)用新型的自動(dòng)水平平衡機(jī)器人在凹凸不平的地面上和在0°-30°的斜坡上上下坡時(shí)，步進(jìn)電機(jī)61的正反轉(zhuǎn)，通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)滾珠絲桿螺母副62絲桿的旋轉(zhuǎn)，由于滾珠絲桿螺母副62的絲桿另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在絲桿安裝座63上，滾珠絲桿螺母副62絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)滾珠絲桿螺母副62的螺母在絲桿上前進(jìn)或后退，從而拉動(dòng)俯仰軸64帶動(dòng)置物架2前端上仰或下俯以適應(yīng)了凹凸不平的地面和斜坡坡度，從而使得置物架2始終保持水平平衡。
[0027]本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案，采用兩個(gè)驅(qū)動(dòng)后輪4的設(shè)計(jì)，使得機(jī)器人的動(dòng)力輸出及操控性比較好，尤其是在彎道、爬坡時(shí)表現(xiàn)比較好;滾珠絲桿螺母副62的設(shè)計(jì)，摩擦系數(shù)小，消除了在傳動(dòng)過(guò)程中可能出現(xiàn)的爬行現(xiàn)象，能夠?qū)⒉竭M(jìn)電機(jī)61的正反轉(zhuǎn)帶動(dòng)滾珠絲桿螺母副62絲桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)化為帶動(dòng)滾珠絲桿螺母副62螺母的前后直線運(yùn)動(dòng)，從而拉動(dòng)俯仰軸64帶動(dòng)置物架2前端俯仰，使得置物架2能及時(shí)、靈敏、有效地俯仰以保持自動(dòng)水平平衡。
[0028]以上描述不應(yīng)對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍有任何限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自動(dòng)水平平衡機(jī)器人，包括車(chē)底盤(pán)和設(shè)置在車(chē)底盤(pán)上的置物架，所述車(chē)底盤(pán)前端和后端均設(shè)有兩個(gè)前輪和驅(qū)動(dòng)后輪，其特征在于:其還包括相互配合支撐置物架的支撐機(jī)構(gòu)和水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述支撐機(jī)構(gòu)一端與車(chē)底盤(pán)固定連接，支撐機(jī)構(gòu)另一端與置物架底部轉(zhuǎn)動(dòng)連接，水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置在車(chē)底盤(pán)上，并與置物架連接用于調(diào)節(jié)置物架俯仰以保持置物架水平平衡。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)水平平衡機(jī)器人，其特征在于:所述水平調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)、滾珠絲桿螺母副、絲桿安裝座和俯仰軸，所述絲桿安裝座和步進(jìn)電機(jī)分別設(shè)置在車(chē)底盤(pán)的前端和后端，滾珠絲桿螺母副的絲桿一端與步進(jìn)電機(jī)輸出軸連接，滾珠絲桿螺母副的絲桿另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝在絲桿安裝座上，所述俯仰軸一端與滾珠絲桿螺母副的螺母連接，俯仰軸另一端與置物架底部連接，所述步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)滾珠絲桿螺母副的絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)滾珠絲桿螺母副的螺母前后移動(dòng)，滾珠絲桿螺母副的螺母通過(guò)俯仰軸帶動(dòng)置物架俯仰。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自動(dòng)水平平衡機(jī)器人，其特征在于:所述滾珠絲桿螺母副的絲桿一端通過(guò)聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)輸出軸連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自動(dòng)水平平衡機(jī)器人，其特征在于:所述俯仰軸為兩根，兩根俯仰軸一端分別鉸接在滾珠絲桿螺母副的螺母兩側(cè)，兩根俯仰軸另一端分別鉸接在置物架底部前端。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自動(dòng)水平平衡機(jī)器人，其特征在于:所述車(chē)底盤(pán)前端設(shè)有用于采集路況信息的陀螺儀傳感器，所述陀螺儀傳感器與步進(jìn)電機(jī)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)水平平衡機(jī)器人，其特征在于:所述支撐機(jī)構(gòu)包括一支撐架和兩個(gè)支撐座，兩個(gè)支撐座分別設(shè)置在車(chē)底盤(pán)中部的兩側(cè)，支撐架兩端分別與兩個(gè)支撐座轉(zhuǎn)動(dòng)連接，支撐架上設(shè)有兩個(gè)以上用于支撐置物架的支腳。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)水平平衡機(jī)器人，其特征在于:所述前輪為萬(wàn)向輪。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)水平平衡機(jī)器人，其特征在于:所述置物架設(shè)有多個(gè)用于置物的置物層板。
【文檔編號(hào)】B25J5/00GK205521353SQ201620115679
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年2月5日
【發(fā)明人】崔繼民
【申請(qǐng)人】福州凱和電子有限公司